[發明專利]一種智能工業控制系統

在審

• 申請號: 202210601250.5
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN115079648A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 關凱;李向東;華揚;石立;黃緒勇;滕立勇;陳果;周曉偉
• 申請（專利權）人: 武漢市水務集團有限公司;上海威派格智慧水務股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳軼淳

本發明提供一種智能工業控制系統，包括:邊緣控制層，包括：數據采集模塊，用于分別采集各工業設備對應的設備數據；邊緣計算模塊，用于接收設備數據并分別對各設備數據進行分析，以由設備數據中提取出關鍵數據輸出，以及將對除關鍵數據之外的其他設備數據進行邊緣運算得到對應的運算結果輸出；云端服務層，用于接收邊緣計算模塊輸出的關鍵數據和運算結果，根據關鍵數據和運算結果分別處理得到對應的決策信息并輸出至邊緣控制層；邊緣計算模塊還用于根據決策信息或運算結果控制管理工業設備。有益效果是本發明能夠利用邊緣算法快速分析設備數據得到運算結果以對工業設備進行控制，且只將必要的少量關鍵數據傳到云端服務層進行分析得到決策信息。

技術領域

本發明涉及工業控制技術領域，尤其涉及一種智能工業控制系統。

背景技術

工業控制系統(Industrial Control Systems,ICS,簡稱工控系統)是由各種自動化控制組件以及用于對實時數據進行采集監測的過程控制組件共同構成的為了確保工業基礎設施自動化運行、過程控制及監控的業務流程管控系統。

隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發展，工業控制系統的結構也從最初的CCS(Central Computer System，計算機集中控制系統)，到第二代的DCS(DistributedControl System，分散控制系統)，發展到現在流行的FCS(Fieldbus Control System，現場總線控制系統)，當前，在國內電力、水利、水務、智能制造等行業普遍使用的工業控制系統為SCADA(Supervisory Control And DataAequisition，數據采集與監視控制系統)和基于PLC的FCS(現場總線控制系統)。

但是上述的工業控制系統仍具有以下問題：

1)網絡安全和帶寬問題，將Internet及其相關技術集成到現有控制系統中，將敏感的數據信息直接暴露在公網中，會引發系統及數據的安全風險問題；

2)大量數據在網絡中傳輸，會造成網絡帶寬資源緊張，以致系統延遲，影響系統的實時性；

3)采用有線方式，雖然工業控制可靠性高，但靈活性差、效率低，不適用復雜的工業應用場景；

4)缺乏高效能的控制任務調度算法的支持；

5)采用組態軟件功能設計，數據采集采用輪詢的方式進行，會導致數據采集不全面、數據容易出錯。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種智能工業控制系統，配置于一工業現場，所述工業現場中設置有多個工業設備；

則所述智能工業控制系統包括:

一邊緣控制層，包括：

數據采集模塊，用于分別采集各所述工業設備對應的設備數據；

邊緣計算模塊，通過一數據傳輸模塊連接所述數據采集模塊，用于接收所述數據傳輸模塊傳輸的所述設備數據，并分別對各所述設備數據進行分析，以由所述設備數據中提取出關鍵數據輸出，以及將對除所述關鍵數據之外的其他所述設備數據進行邊緣運算得到對應的運算結果輸出；

一云端服務層，運行于所述邊緣控制層的上方，用于接收所述邊緣計算模塊輸出的所述關鍵數據和所述運算結果，根據所述關鍵數據和所述運算結果分別處理得到對應的決策信息并輸出至所述邊緣控制層；

所述邊緣計算模塊還用于根據所述決策信息或所述運算結果控制管理對應的所述工業設備。

優選的，各所述工業設備為生產類設備、環境感知類設備、視頻監控類設備和門禁管理類設備，則所述數據采集模塊包括：

至少一生產數據采集單元，用于采集所述生產類設備對應的所述設備數據；